Les rubans LED sont un type d’éclairage très polyvalent et amusant qui a ouvert un monde de possibilités en matière d’éclairage. Nous expliquons ci-dessous les principes électriques d’une ruban LED et comment l’installer.
Connaître ces principes peut s’avérer très utile lors de l’installation. Bien que l’installation soit simple, elle peut entraîner des problèmes de performance si elle n’est pas effectuée correctement.
5m ruban LED 36w, 30led/m avec bloc d’alimentation
Quels sont les types de rubans LED que nous pouvons trouver ?
Les rubans LED sont disponibles en plusieurs tensions de fonctionnement ; parmi les plus courantes, nous trouvons :
Les rubans LED 220V sont moins flexibles et ont une taille plus importante en raison de leur isolation. Ces modèles se distinguent par leur facilité d’installation, car ils sont directement connectés à l’alimentation. Nous pouvons connecter jusqu’à 50 mètres de bande, en fonction du type de bande et du contrôleur utilisé.
Parmi les rubans LED DC basse tension, on trouve des bandes de 12 V, 24 V, 48 V et 5 V. Ces bandes se distinguent également par leur facilité d’installation, car elles sont dotées d’un support adhésif.
Ruban LED 220V DC SMD5050 60LED/m 1m
Principes électriques fondamentaux d’une ruban LED
Une ruban LED est constituée de diodes électroluminescentes réparties le long d’un circuit flexible. Chaque section comprend des résistances chargées de réguler le courant qui traverse les diodes. Cependant, au fur et à mesure que la longueur de l’installation augmente, la tension diminue progressivement, ce qui affecte l’uniformité de la lumière. Pour cette raison, une longueur maximale par section est établie et, dans les installations plus longues, il est nécessaire d’ajouter des points d’injection de courant supplémentaires pour maintenir un éclairage homogène.
Densité des LED
La densité des LED est exprimée en nombre de diodes par mètre et détermine la distribution de la lumière le long de la bande. C’est un paramètre nécessaire dans la conception de l’installation, car il influence directement la consommation d’énergie et la dissipation thermique.
Les valeurs les plus courantes sur le marché sont 30 LED/m, 60 LED/m, 120 LED/m, 140 LED/m et 320 LED/m.
Une faible densité génère des points lumineux plus prononcés et un éclairage moins continu, tandis qu’une densité élevée produit une ligne lumineuse plus uniforme et fournit un éclairage plus important.
Puissance
La puissance d’une ruban LED est exprimée en watts par mètre (W/m) et définit la consommation électrique par unité de longueur ; cette valeur permet de calculer la consommation totale du système.
Le calcul de base est effectué en multipliant la puissance par mètre par la longueur totale installée, ce qui permet d’obtenir la charge réelle du système. En outre, la puissance influence directement la production de chaleur. Plus la consommation est élevée, plus il est nécessaire de dissiper la chaleur, en particulier dans les installations continues ou dans les zones mal ventilées.
Watts par mètre (W/m) × Longueur (m) = Consommation totale (W).
Lors du choix de l’alimentation, il est recommandé d’ajouter une marge de sécurité de +20% par rapport à la consommation calculée afin de garantir la stabilité.
Indice de protection
L’indice de protection (IP) indique le niveau de résistance de la ruban LED à la poussière et à la pénétration de l’eau. Cette valeur détermine le type d’environnement dans lequel elle peut être installée sans affecter son fonctionnement.
L’indice IP20 est destiné aux environnements intérieurs secs sans exposition à l’humidité. IP65 comprend une couche d’étanchéité qui protège contre la poussière (niveau 6) et contre les jets d’eau à basse pression provenant de n’importe quel angle.
Comment installer une bande LED, étape par étape
1. Conception du système
Dès le départ, la structure de l’installation doit être définie afin d’en assurer le bon fonctionnement. Il est recommandé de passer en revue
Longueur totale : Indique la longueur totale de l’installation et permet de calculer la consommation électrique.
L’emplacement de l’alimentation électrique : Définit le point d’apport d’énergie pour maintenir un éclairage stable sur l’ensemble de la bande.
Type de contrôle : Détermine le mode de gestion de la lumière, comme l’allumage et le réglage de l’intensité ou de la couleur.
Section de câblage : Elle doit être choisie en fonction du courant nécessaire pour éviter les pertes électriques et les surchauffes. Elle doit être calculée de manière à ce que la chute de tension totale ne dépasse pas 3 à 5 % de la tension nominale, ce qui est essentiel dans les systèmes à basse tension.
Avant l’installation, il est nécessaire de vérifier que le système fonctionne correctement dans les limites des paramètres électriques appropriés. La compatibilité de tension entre l’alimentation et la bande LED doit être vérifiée.
3. Découpe et raccordement
Les barrettes de LED ne peuvent être coupées qu’aux endroits marqués par le fabricant, car elles sont conçues pour maintenir la continuité électrique du circuit. Une fois la longueur ajustée, les connexions peuvent être réalisées à l’aide de connecteurs de rubans LED ou par soudure directe. Quelle que soit la méthode choisie, tous les joints doivent être correctement isolés et protégés afin d’éviter les courts-circuits et de les protéger de l’humidité. Grâce à ce guide, vous apprendrez à couper correctement une ruban LED.
Lorsque nous devons couper la ruban LED, nous devons nous assurer de le faire aux points marqués selon le modèle de la ruban LED.
Ruban LED 12v où l’on peut voir la zone où la bande peut être coupée.
4. Installation de la ruban LED
Brancher l’alimentation sur le secteur et sur la bande. D’autre part, les performances de l’adhésif sur les rubans LED peuvent varier et dépendent de l’état de la surface. Pour garantir une bonne adhérence, il convient d’appliquer une pression et de travailler sur une surface propre.
5. Gestion thermique
La température peut entraîner une dégradation des del et affecter leur fonctionnement. Pour contrôler l’accumulation de chaleur, il est recommandé d’utiliser des profilés en aluminium qui améliorent la dissipation de la chaleur. D’autre part, il faut éviter l’installation sur des surfaces isolantes qui retiennent la chaleur, et ne pas recouvrir complètement la bande pour permettre la circulation de l’air.
Points à prendre en compte lors de l’installation de rubans LED sur du bois
Le bois présente des caractéristiques particulières qui influencent la fixation et la dissipation thermique. Il est recommandé de tenir compte des spécifications suivantes :
Gestion thermique dans le bois
Le bois est un matériau poreux à faible conductivité thermique. Cette caractéristique réduit la capacité de dissipation, entraînant une accumulation de chaleur qui peut provoquer une défaillance de l’adhésif au fil du temps. En outre, dans les bandes de forte puissance ou celles qui restent allumées pendant de longues périodes, le profilé en aluminium devient une exigence de sécurité essentielle, car il agit comme une barrière thermique incombustible qui atténue le risque d’inflammation du bois.
Préparation de la surface
Pour assurer une bonne adhérence de la ruban LED sur le bois, il est nécessaire de préparer la surface au préalable. Un léger ponçage permet d’égaliser la surface et d’éliminer la poussière et les résidus. Dans le cas de bois très poreux, il est recommandé de sceller la surface pour améliorer l’adhérence.
Systèmes de fixation
Dans certaines situations, l’adhésif de la ruban LED n’offre pas un support suffisant, il est donc recommandé d’utiliser des systèmes de fixation complémentaires. Les options les plus utilisées sont les profilés en aluminium, qui sont rigides et améliorent la dissipation thermique.
Intégration dans le mobilier
Dans certains meubles, il est courant de fraiser des canaux dans le bois pour y loger la ruban LED. Cette technique offre une protection contre les chocs ou l’usure, améliore l’intégration visuelle et, combinée aux profilés en aluminium, augmente la dissipation thermique.
Connexion de la ruban LED à l’alimentation en détail
Pour le faire fonctionner, nous devons connecter l’extrémité de la ruban LED au connecteur et le connecteur à l’alimentation. Pour ce faire, nous connecterons les fils ROUGE et NOIR de la bande à la sortie de l’alimentation comme suit :
SIGNE + ou +V avec le fil ROUGE
SIGNAL – ou -V avec câble NOIR
S’il s’agit d’une ruban LED RGB ou d’une ruban LED dimmable, nous placerons un CONTROLLER/DIMMER entre la bande et l’alimentation afin de pouvoir sélectionner la couleur/l’intensité.
Le dimensionnement du contrôleur doit être effectué en fonction du courant total que l’installation demandera. Pour cela, il est nécessaire de calculer la consommation totale de la ruban LED et de vérifier que le contrôleur supporte cette charge avec une marge de sécurité de 15 à 20 %. Un contrôleur sous-dimensionné peut entraîner des défaillances.
En ce qui concerne l’installation physique, il est recommandé de placer le contrôleur dans des endroits suffisamment ventilés. L’accumulation de chaleur dans ces dispositifs électroniques peut affecter leurs performances.
Vous trouverez ci-dessous un exemple d’installation :
Connecter le contrôleur à la ruban.
Connecter l’alimentation électrique
Nous pouvons maintenant ajuster la couleur et l’intensité de notre ruban LED.
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Comment déterminer le transformateur nécessaire pour une ruban LED ?
L’alimentation nécessaire pour alimenter la bande dépend de la puissance totale (W) de la ruban, qui est déterminée par la longueur de la bande et le nombre de LED par mètre. En outre, nous devons tenir compte du rendement de l’alimentation que nous utiliserons pour alimenter la ruban.
Bien qu’il soit toujours nécessaire de vérifier la consommation de la bande à acheter, car elle peut varier d’un produit à l’autre, la consommation typique est celle indiquée dans le tableau ci-dessous :
Nombre de LED/m
W/m de la bande
60 LED/m
5 W/m
140 LED/m
12 W/m
L’équation suivante sera utilisée pour le calcul :
Pfte = L x Wm /Feff
Pfte est la puissance de la source dont nous avons besoin, L la longueur de la ruban, Wm les watts par mètre consommés par la bande et Feff le rendement de l’alimentation.
Par conséquent, si nous avons 8 mètres de ruban de 60 LED/m et une source avec un rendement de 85% (une autre donnée à vérifier dans le produit acheté), nous aurons besoin de : Pfte = 8 x 5 / 0,85 = 47,06 W. Nous devrions alors installer la source avec une puissance nominale immédiatement supérieure, dans ce cas 60W.
Bloc d’Alimentation universelle 36W 12V
Distribution électrique dans les installations longues
Dans les installations de grande longueur, il est important de prendre en compte la distribution électrique. Comme nous l’avons déjà mentionné, ce type d’installation peut subir des pertes dues à la résistance du circuit, ce qui entraîne des chutes de tension et un éclairage inégal entre le début et la fin de la bande.
Pour éviter ces effets, il est recommandé d’appliquer des systèmes d’injection de courant en plusieurs points de l’installation. Cette méthode consiste à alimenter la bande à partir de plusieurs endroits afin de réduire la charge électrique qui parcourt l’ensemble du circuit à partir d’une seule extrémité. De cette manière, des niveaux de tension plus réguliers sont maintenus sur toute la longueur.
Une autre pratique courante est l’utilisation du câblage en parallèle dans les parcours linéaires ou périmétriques. Cela permet de répartir le courant de manière uniforme et d’éviter les surcharges dans une seule section de conducteur.
Entretien des rubans LED
Il est important de procéder à un entretien préventif afin d’améliorer la durabilité de la ruban LED. L’une des principales tâches consiste à vérifier les connexions électriques. En cas d’utilisation continue, des points de contact instables ou des joints de soudure dégradés peuvent apparaître.
Comme indiqué précédemment, le contrôle de la température permet de détecter une accumulation excessive de chaleur. Si des zones présentant une perte d’intensité lumineuse sont détectées, il est recommandé de remplacer les sections concernées plutôt que d’essayer de réparer les défauts. Si vous avez besoin de plus d’informations, vous trouverez ici un guide sur les facteurs qui affectent la durée de vie des rubans LED et sur la manière de la prolonger.
En suivant toutes ces recommandations, il est possible de réaliser une installation et un entretien corrects sans être confronté à des défaillances prématurées.
